Yüksek Frekanslı Manyetik Malzemelerde Deri Ve Yaklaşım Etkisi Sonucu Oluşan İletken Kayıplarının Hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada, transformatör ve indüktör sargılarında önemli bir kayba yol açan, “Deri ve Yaklaşım etkisi” diye bilinen kavramlar çeşitli açılardan incelenmiştir. Deri ve yaklaşım etkisi sonucunda oluşan kayıpları en düşük seviyeye indirmek için en uygun sargı boyutunun nasıl seçileceği anlatılmış, sargı yapıları ve iletken çeşitleri açıklanmıştır. Sargı kayıplarında önemli bir rolü olan besleme akımındaki harmonikler, deri ve yaklaşım etkisi ile birlikte düşünülmüştür. Dowell ’ın geliştirmiş olduğu sargı dönüşümü ve denklemlerine, besleme akımı harmonik bilgileri de eklenerek bir simülasyon programı yapılmıştır. Bu simülasyon programında besleme akımı ve sargı boyutu bilgileri kullanılarak, alternatif akım direncinin doğru akım direncine oranı olan kayıp faktör eğrisi çizilmiştir. Daha sonra eğriden faydalanarak belirtilen özellikleri içeren sargının kayıpları bulunmuş ve kaybı azaltabilmek için gerekli olan sargı yüksekliği hesaplanmıştır. Sonuçlar çeşitli açılardan yorumlanmıştır.

In this study, The terms which are called as “Skin and Proximity Effects” and cause significant loss in transformer and inductor windings, have been analyzed in different perspectives. In order to reduce losses caused by skin and proximity effects, how to select the optimum winding size and winding structures and conductor types have been explained. Harmonics of supply current, which are very important, have also been taken into account besides skin and proximity effects. A simulation programme has been developed by using Dowell ’s winding transformation and equations and supply current harmonics information. In this simulation program, using supply current and winding size data, loss factor curve which is the ratio between alternative current resistance to direct current resistence, has been drawn. Then using the curve, losses of windings which have specified characteristics, have been calculated and also in order to reduce loss, required winding height has been calculated. Results have been evaluated in different perspectives.